Dead Reckoning i Pilotage
Na najnižim nivoima, navigacija se ostvaruje kroz ideje poznate kao mrtvo računanje i pilotiranje.
Pilotaža je termin koji se odnosi na isključivo korišćenje vizuelnih referenci. Pilot identifikuje orijentire, kao što su rijeke, gradovi, aerodromi i zgrade i kreće se među njima. Problem sa pilotažom je taj što često, reference se ne mogu lako vidjeti i ne mogu se lako identifikovati u uslovima niske vidljivosti ili ako se pilot i malo pomeri. Stoga je uvedena ideja o mrtvom računu.
Mrtvo računanje podrazumeva korišćenje vizuelnih kontrolnih punktova uz izračunavanje vremena i udaljenosti. Pilot odabira kontrolne tačke koje se lako mogu videti iz vazduha, a takođe se identifikuju na karti, a zatim izračunava koliko će vremena trajati za letenje od jedne do druge tačke na osnovu brzine, brzine brzine i kretanja vjetra. Računar letenja pomaže pilotima u izračunavanju proračuna vremena i udaljenosti, a pilot obično koristi dnevnik planiranja letenja kako bi pratio račune tokom leta.
Radio navigacija
Sa avionima opremljenim radijskim navigacijskim pomoćnim uređajima (NAVAIDS), piloti se mogu preciznije kretati nego sami sa mrtvim izračunavanjem. Radio NAVAIDS dolazi u prilici u uslovima slabe vidljivosti i djelovati kao pogodna rezervna metoda za pilote generalnog vazduhoplovstva koji preferiraju mrtvo računanje. Takođe su precizniji.
Umjesto da leti od kontrolnog punkta do kontrolnog punkta, piloti mogu letjeti pravom linijom do "popravka" ili aerodroma. Specifični radio NAVAIDS takođe su potrebni za IFR operacije.
U avijaciji se koriste različite vrste radio NAVAIDS:
- ADF / NDB: Najslavniji oblik radio navigacije je ADF / NDB par. NDB je nezavisni radio-svetionik koji se nalazi na tlu i emituje električni signal u svim pravcima. Ako je avion opremljen automatskim pronalazačem smera (ADF), prikazaće se položaj vazduhoplova u odnosu na stanicu NDB na terenu. ADF instrument je u osnovi pokazivač strelice postavljen preko ekrana tipa kompas kartice. Strelica uvek pokazuje u pravcu stanice NDB, što znači da ako pilot uputi zrakoplov u smeru strelice u situaciji bez vjetra, on će letjeti direktno do stanice.
ADF / NDB je zastarjela NAVAID i sistem je skloni greškama. S obzirom da je njegov domet linije vidljivosti, pilot može dobiti pogrešno čitanje dok leti na planinskom terenu ili daleko od stanice. Sistem takođe podleže električnim smetnjama i može primiti samo ograničene avione odjednom. Mnogi se razgrađuju pošto GPS postaje glavni izvor navigacije.
VOR: Uz GPS, VOR sistem je verovatno najčešće korišćen NAVAIDS na svetu. VOR, kratak za VHF omnidirekcijski opseg, je radio-bazirani NAVAID koji radi u veoma visokoj frekvenciji. Stanice VOR se nalaze na tlu i prenose dva signala - jedan neprekidni referentni signal od 360 stepeni i drugi pomični smerni signal.
Instrument vazduhoplova (OBI) tumači faznu razliku između dva signala i prikazuje rezultate kao radijalni na OBI (omni-nosi indikator) ili HSI (indikator horizontalne situacije), zavisno od toga koji instrument koristi zrakoplov. U svom najosnovnijem obliku, OBI ili HSI prikazuju koji je radijalan od stanice na kojem se nalazio zrakoplov i da li avion leti ka ili daleko od stanice.
VOR su precizniji od NDB i manje su skloni greškama, iako je prijem i dalje podložan samo liniji vidljivosti.
DME: oprema za merenje rastojanja je jedan od najjednostavnijih i najvažnijih NAVAIDS do danas. To je osnovna metoda koja koristi transponder u avionu da odredi koliko je potrebno za signal koji putuje do i od DME stanice. DME emituje na UHF frekvencijama i izračunava rastojanje između nagiba. Transponder u avionu prikazuje rastojanje u desetinama nautičke milje.
Jedna DME stanica može istovremeno upravljati do 100 aviona, i obično suosnivaju sa VOR zemaljskim stanicama.
- ILS: Sistem za sletanje instrumenta (ILS) je sistem pristupnih instrumenta koji se koristi za vođenje aviona do piste od faze pristupa leta. Koristi horizontalne i vertikalne radio signale emitovane sa tačke duž piste. Ovi signali presreću da pilotu daju precizne informacije o lokaciji u obliku glizanja - konstantni ugao, stabilizovani staza spuštanja do kraja pristupa piste. ILS sistemi danas se danas koriste kao jedan od najtačnijih pristupnih sistema.
GPS
Globalni sistem pozicioniranja postao je najvažniji metod navigacije u modernom avio-svetu. GPS se pokazao kao izuzetno pouzdan i precizan i verovatno je najčešći NAVAID koji se koristi danas.
Sistem globalnog pozicioniranja koristi 24 satelita Ministarstva odbrane SAD-a za pružanje preciznih podataka o lokaciji, kao što su pozicija zrakoplova, trasa, brzina i za pilote. GPS sistem koristi triangulaciju kako bi odredio tačnu poziciju vazduhoplova na zemlji. Da bi bio tačan, GPS sistem mora imati mogućnost prikupljanja podataka sa najmanje tri satelita za 2-D pozicioniranje i 4 satelita za 3-D pozicioniranje.
GPS je postao poželjan metod navigacije zbog tačnosti i jednostavnosti korišćenja. Iako postoje greške povezane sa GPS-om, oni su retki. GPS sistemi se mogu koristiti bilo gdje u svijetu, čak i na planinskom terenu, a oni nisu skloni greškama radio NAVAIDS-a, kao što su linijski vid i električni uticaji.
Praktična upotreba NAVAIDS-a:
Piloti će letjeti pod pravilima vizuelnog letenja (VFR) ili pravilima letenja instrumenta (IFR), u zavisnosti od vremenskih uslova. Tokom vizuelnih meteoroloških uslova (VMC), pilot bi mogao da leti koristeći pilotažu i mrtvo računanje, ili bi mogao koristiti radio navigaciju ili GPS navigacione tehnike. Osnovna navigacija se predaje u ranim fazama obuke leta.
U instrumentalnim meteorološkim uslovima (IMC) ili dok lete IFR, pilot će morati da se osloni na instrumente kokpita, kao što su VOR ili GPS sistem. Zato što letenje u oblacima i navigacija ovim instrumentima može biti nezgodno, pilot mora zaslužiti FAA instrument rating za legalno letenje u IMC uslovima.
Trenutno, FAA naglašava novu obuku za pilote generalnog vazduhoplovstva u tehnološki naprednim avionima (TAA) . TAA su avioni koji su napredovali visoko tehničke sisteme na brodu, kao što je GPS. Čak i lagani sportski avioni dolaze iz fabrike s naprednom opremom ovih dana. Može biti zbunjujuće i opasno da pilot pokuša da koristi ove moderne sisteme kokpitova u letu bez dodatne obuke, a sadašnji standardi obuke FAA-a nisu nastavili sa ovim problemom.
FAFA ažurirani program FITS konačno je rešio problem, iako je program i dalje dobrovoljan.